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扭曲双层石墨烯中的巨二阶非线性

介观与纳米尺度物理 2022-04-22 v3

摘要

在二阶响应区,只要体系非中心对称,霍尔电压可在不破坏时间反演对称性的情况下非零。存在多种具有不同标度律的机制贡献于非线性霍尔效应(NLHE)。本征贡献与贝里曲率偶极密切相关,近来已被广泛研究。然而,外禀贡献的研究甚少,尽管它甚至可在主导阶进入NLHE。在此,我们报道了TBG中一种巨大的非线性输运响应,其中本征机制被禁戒。二阶非线性的大小与方向可由栅压有效调控。在莫尔带近满填充时,二阶霍尔电导的峰值达到 8.76 μmSV1{\mu}mSV^{-1},比在 WTe2WTe_2 中探测到的值大四个数量级。所观测到的巨二阶非线性可理解为非中心对称晶体中电子对静态(库仑杂质)与动态无序(声子)的非对称散射的协同作用。在 1.7 K 时它主要由杂质引起的斜散射贡献决定。标度结果表明声子的斜散射具有大得多的耦合系数,并随温度升高变得与杂质贡献同等重要。我们的观测展示了TBG在研究非线性响应及可能整流应用方面的潜力。

关键词

引用

@article{arxiv.2201.09274,
  title  = {Giant second-order nonlinearity in twisted bilayer graphene},
  author = {Junxi Duan and Yu Jian and Yang Gao and Huimin Peng and Jinrui Zhong and Qi Feng and Yugui Yao},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2201.09274},
  year   = {2022}
}

备注

An updated version, with supplementary included. 21 pages, 8 figures